CN107589414B - 基于相位中心点追踪的斜前视sar多普勒质心估计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，针对目前的多普勒质心估计精度不高的问题，利用了斜前视SAR回波的方位向信号的相位域特性，反复对方位向信号进行相位补偿操作，然后设计此相位补偿操作的评价函数对方位向信号相位零频点进行追踪，建立多普勒质心与评价函数的定量关系模型；利用粗估计与精估计两个阶段对此关系模型进行求解；在粗估计阶段，利用黄金分割法可以在搜索范围快速得到多普勒质心估计值；然后在精确估计阶段，对信号进行插值，利用粗估计阶段得到的估计值，再进行多普勒质心的精确估计，提高了算法的效率；本发明可对斜前视SAR多普勒质心进行精确估计，且算法速度快，实时性强。

Description

基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法

技术领域

本发明属于合成孔径雷达领域，特别涉及一种相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心的估计技术。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)由于其具有全天时、全天候成像、高分辨率和强穿透力等优点，目前被广泛应用到军事和民用领域。而与常规侧视SAR相比，斜前视SAR在战机对地侦查、自主着陆、物资空投、导弹精确制导等方面具有独特优势，目前得到了广泛的应用。

对于工作在斜前视模式下的SAR来说，由于传感器与目标的相对运动，接收信号经历了多普勒频移。其中，多普勒质心是斜前视SAR成像处理中所需要的重要参数。多普勒质心在SAR信号处理中可用来进行反解姿态参数以及构造精确的方位匹配函数。当多普勒质心估计存在误差时，方位匹配滤波器的中心频率偏离信号频谱能量峰值，这会降低目标主响应的压缩能量，而提高模糊区的能量，会恶化信号模糊比及信噪比。原则上，多普勒中心频率可以直接由载机平台的飞行姿态数据计算得出。但由于雷达平台往往在速度、姿态等方面存在一定的不确定和不规则性，使直接计算出的多普勒质心并不准确。因此，利用SAR回波数据对多普勒质心参数进行精确估计具有重大的意义。

目前针对多普勒中心频率的估计方法有两类：基于徙动轨迹的估计方法和基于信号相位的估计方法。基于徙动轨迹的估计方法是利用徙动轨迹的几何特征与多普勒质心的关系来估计多普勒中心频率。文献Y.-K.Kong,B.-L.Cho,and Y.-S.Kim,“Ambiguity-freeDoppler centroid estimation technique for airborne SAR using the Radontransform”IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.43,no.4,pp.715–721,Apr.2005.提出利用Radon变换来估计斜视角与多普勒质心频率，可以很好地应用在中高对比度场景。但是，此算法运算量很大，无法应用到实时处理中。在文献Li W,Yang J,Huang Y,et al.AGeometry-Based Doppler Centroid Estimator for Bistatic Forward-Looking SAR[J].IEEE Geoscience&Remote Sensing Letters,2012,9(3):388-392.中提出了基于改进的Radon变换的多普勒质心估计利用对距离压缩后的数据进行边缘检测和两次Radon变换，可以减小计算负担，但其估计精度在±0.72Hz左右，精度依然不能达到我们的要求。另外，在Li W,Yang Y,Huang J,et al.An Improved Radon-Transform-Based Scheme ofDoppler Centroid Estimation for Bistatic Forward-Looking SAR[J].IEEEGeoscience&Remote Sensing Letters,2011,8(2):379-383.中提出了基于多普勒质心解模糊机理，通过回波在方位压缩时域-距离频域的解析表达式，建立几何特性与多普勒质心关系。但是，由于距离徙动轨迹的时域位置存在由采样频率决定的离散化误差，所以上述方法精度有限。相位域估计方法是另一种基于信号相位特性的多普勒质心估计方法。在书I.G.Cumming and F.H.Wong,Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data:Algorithms and Implementation.Norwood,MA:Artech House,2005.中，提出了方位谱峰值法、杂波锁定法两种基于频域的多普勒质心估计方法。它们都是利用方位向回波频谱能量重心处的多普勒频率值为多普勒中心频率这一性质来进行估计的。但是，前者当在天线的方向性函数较平坦且波束内目标的散射系数有较大起伏变化时，误差会增大，而后者需要高的场景对比度，并且它们算法复杂不利于实时处理。相关多普勒估计法和符号-多普勒估计法是利用信号的相关函数和功率谱之间的傅里叶变换关系进行估计的，但是前者需要高的场景对比度，且精度还有待提高。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提出了一种基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，通过计算评价函数来精确衡量方位向信号的相位补偿操作，利用此评价函数对相位中心零频点进行追踪，建立起评价函数与多普勒质心的定量关系模型，最后通过粗估计和精估计两个阶段精确快速求解此关系模型，从而得到多普勒质心估计值。

本申请的技术方案为：基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，包括：

S1、对获取的斜前视SAR对点目标成像的二维回波数据进行距离向脉冲压缩，得到经距离向脉冲压缩后的回波信号；

S2、对步骤S1得到的回波信号进行距离走动校正；

S3、对步骤S2得到的回波信号进行去包络处理，得到去包络后的回波信号；

S4、对步骤S3得到的回波信号进行局部去噪处理；

S5、对经步骤S4处理的回波信号进行多普勒质心粗估计；

S6、根据步骤S5得到的多普勒质心粗估计结果，进行多普勒质心精估计。

进一步地，步骤S1得到的脉冲压缩后的回波信号s₀(τ,t)表达式为：

其中，w_a(t)为方位向时域包络，R(t)是SAR平台与点目标的瞬时斜距，t代表方位向慢时间，τ代表距离向快时间，K_r为信号调频率，λ为发射信号波长，c为光速，j是虚数单位。

进一步地，步骤S2具体包括：

S21、采用基于徙动轨迹的估计方法得到初估的多普勒质心

S22、将步骤S1得到的回波信号s₀(τ,t)通过快速傅里叶变换到距离频域；

其中，t代表方位向慢时间，τ代表距离向快时间；

S23、将步骤S22得到的距离频域回波信号s₀(f_r,t)，乘以根据步骤S21的

得到的距离走动校正相位；

S24、对步骤S23得到的回波信号采用快速傅里叶逆变换到时域，得到距离走动校正后的回波信号。

更进一步地，步骤S24得到的距离走动校正后的回波信号s₁(τ,t)表达式为：

其中，IFFT表示快速傅里叶逆变换，c为光速。

进一步地，所述步骤S3具体为：在经过距离校正后的回波信号s₁(τ,t)中，取出在合成孔径时间内信噪比最大的一个距离门的方位向信号，记为s_a0(t)；通过下式进行去包络操作，去包络后信号记为s_a1(t)；

其中，||*||代表求取信号的绝对值。

进一步地，步骤S4具体为：

S41、取出步骤S3得到的信号s_a1(t)频率变化较慢的区域，记为s_{a0_sub}(t)；

S42、对s_{a0_sub}(t)进行快速傅里叶变换到频域，然后在频域进行滤波处理；

S43、将步骤S42得到的回波信号通过快速傅里叶逆变换到时域，记为s_{a1_sub}(t)；

S44、将步骤S43得到的s_{a1_sub}(t)拼到步骤S41中s_{a0_sub}(t)的原始取出位置，得到局部去噪后的信号，记为s_a2(t)。

更进一步地，步骤S43所述s_{a1_sub}(t)表达式为：

s_{a1_sub}(t)＝IFFT(FFT(s_{a0_sub}(t))H(jw))

其中，FFT表示快速傅里叶变换，H(jw)表示低通滤波器。

进一步地，步骤S5具体包括：

S51、设置迭代次数记k的初始取值为1；搜索区间设置为：[a(k),b(k)]，a(k)表示第k次迭代的区间下限，b(k)表示第k次迭代的区间上限；采用步骤S21中估计的多普勒质心

设置初始搜索区间为

S52、根据下式计算多普勒质心估计值的试探点λ(k)和μ(k)：

λ(k)＝a(k)+0_.382(b(k)-a(k))，

μ(k)＝a(k)+0.618(b(k)-a(k))

S53、利用多普勒质心试探点λ(k)和μ(k)，分别对信号s_a2(t)进行相位补偿操作，补偿后的信号记为：

s_a2λ(t)＝s_a2(t)·exp(-j2πλ(k)t)

s_a2μ(t)＝s_a2(t)·exp(-j2πμ(k)t)

S54、s_a2λ(t)和s_a2μ(t)各自对t求取一阶导数，记为：

S55、根据下式计算得到相位补偿操作评价指标：

其中，|*|代表求取绝对值，

*代表在[a-b]范围进行积分，t₀代表合成孔径中心时刻，w代表求和门限；

S56、更新搜索区间和迭代次数；若Z_λ>Z_μ，则执行a(k+1)＝λ(k)，b(k+1)＝b(k)，k＝k+1；否则执行a(k+1)＝a(k)，b(k+1)＝μ(k)，k＝k+1；

S57、当更新后的区间满足以下式时，则终止迭代，转至步骤S58；否则转至步骤S52；

b(k)-a(k)<△f_dc1；

其中，△f_dc1为设置的迭代精度；

S58、求多普勒质心粗估计的结果；迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a(k),b(k)]，按照下式求取多普勒质心的粗估计结果，记为f_dc1：

进一步地，步骤S6具体包括：

S61、对方位向信号s_a2(t)进行十倍的插值处理，记为s_a3(t)；

S62、根据步骤S5得到的多普勒质心粗估计，设置初始搜索区间为[a′(1),b′(1)]＝[f_dc1-△f_dc1,f_dc1+△f_dc1]；初始化迭代次数为：k′＝1；

S63、根据下式计算多普勒质心估计值的试探点λ′(k′)和μ′(k′)：

λ′(k′)＝a′(k′)+0.382(b′(k′)-a′(k′))

μ′(k′)＝a′(k′)+0.618(b′(k′)-a′(k′))

S64、利用获得的多普勒质心试探点λ′(k′)和μ′(k′)分别对信号s_a3(t)进行相位补偿操作，补偿后的信号记为：

s_a3λ(t)＝s_a3(t)·exp(-j2πλ′(k′)t)

s_a3μ(t)＝s_a3(t)·exp(-j2πμ′(k′)t)

S65、分别对信号s_a3λ(t)和s_a3μ(t)对t求取一阶导数，记为：

S66、分别对信号关于t的一阶导数F_λ′(t)和F_μ′(t)进行如下操作，得到相位补偿操作评价指标，记为：

其中，|*|代表求取绝对值，

*代表在[a-b]范围进行积分，t₀代表合成孔径中心时刻，w代表求和门限；

S67、更新搜索区间和迭代次数；若Z_λ′>Z_μ′，则执行a′(k′+1)＝λ′(k′)，b′(k′+1)＝b′(k′)，k′＝k′+1；否则执行a′(k′+1)＝a′(k′)，b′(k′+1)＝μ′(k′)，k′＝k′+1；

S68、判断是否迭代终止：当更新后的区间满足下式时，则终止迭代，转至步骤S69；否则跳转到步骤S63：

b′(k′)-a′(k′)<△f_dc2；

其中，△f_dc2为设置的迭代精度；

S69、求多普勒质心精估计的结果：迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a′(k′),b′(k′)]，按照下式求取多普勒质心的粗估计结果，记为f_dc2：

本发明的有益效果：本申请的基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，针对目前的多普勒质心估计精度不高的问题，利用了斜前视SAR回波的方位向信号的相位域特性，即多普勒质心会使方位向信号时域波形产生搬移的特性；反复对方位向信号进行相位补偿操作，然后设计此相位补偿操作的评价函数对方位向信号相位零频点进行追踪，建立多普勒质心与评价函数的定量关系模型；利用粗估计与精估计两个阶段对此关系模型进行求解；在粗估计阶段，利用黄金分割法可以在搜索范围快速得到多普勒质心估计值；然后在精确估计阶段，对信号进行插值，利用粗估计阶段得到的估计值，再进行多普勒质心的精确估计，提高了算法的效率；本发明可对斜前视SAR多普勒质心进行精确估计，且算法速度快，实时性强。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图。

图2为本发明实施方式斜前视SAR的几何配置示意图。

图3为本发明实施方式斜前视SAR回波信号经过距离徙动校正(RCMC)后的结果图。

图4为本发明实施方式去除包络后的一个距离门的方位向信号。

图5为本发明实施方式粗估计求解示意图。

图6为本发明实施方式精估计求解示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面结合附图对本发明内容进一步阐释。

如图1所示为本申请的方案流程图，本申请的技术方案为：基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，包括：

S1、对获取的斜前视SAR对点目标成像的二维回波数据进行距离向脉冲压缩，得到经距离向脉冲压缩后的回波信号；

S2、对步骤S1得到的回波信号进行距离走动校正；

S3、对步骤S2得到的回波信号进行去包络处理，得到去包络后的回波信号；

S4、对步骤S3得到的回波信号进行局部去噪操作；

S5、对经步骤S4处理的回波信号进行多普勒质心粗估计；

S6、根据步骤S5得到的多普勒执行粗估计，进行多普勒质心精估计。

步骤S1、距离向脉冲压缩，具体为：

本发明实施例中，斜前视SAR的几何配置如图2所示，在一个xyz三维空间坐标系中，O表示坐标系原点，P表示成像点目标，R₀代表点目标P在雷达波束中心处时刻到SAR天线的斜距，

是下视角，θ为斜视角，SAR平台以速度v向y轴正方向飞行。载机速度为50m/s，载机平台高度为1km，斜视角θ＝59.04°，T_p＝[0-2]s为合成孔径时间，t₀＝1s代表合成孔径中心时刻。

对成像区域中心点目标计算距离历史，产生斜前视SAR点目标仿真回波矩阵，利用常规匹配滤波方法对回波信号实现距离向脉冲压缩。首先对回波数据进行距离向的FFT(快速傅里叶变换)，然后在距离向与匹配滤波器函数H₁(f_r)相乘，最后对经过上述处理的信号进行IFFT(快速傅里叶逆变换)，从而得到经距离向脉冲压缩后回波的信号时域形式。

其中，匹配滤波函数为：

其中，f_r为距离向频率，变化范围为[-300300]MHz，发射信号的带宽为B＝200MHz，信号调频率为K_r＝2.50×10¹³，j表示虚数单位。rect(*)和exp(*)分别表示矩形函数和以e为底的指数函数。脉冲压缩后的点目标回波数据记为s₀(τ,t)。

步骤S2、距离走动校正(RCMC)，具体为：

斜前视SAR回波经过步骤S1处理后，再对其进行距离走动校正。在RCMC步骤中，多普勒质心是重要参数，本申请根据文章Li W,Yang J,Huang Y,et al.A Geometry-BasedDoppler Centroid Estimator for Bistatic Forward-Looking SAR[J].IEEEGeoscience&Remote Sensing Letters,2012,9(3):388-392.提出的基于徙动轨迹的估计方法，得到一个初估的多普勒质心为

将s₀(τ,t)通过FFT(傅里叶变换)变换到距离频域得到s₀(f_r,t)，乘以走动校正相位，然后再采用IFFT(快速傅里叶逆变换)到时域。

其中，发射信号波长为λ＝0.0311m，s₁(τ,t)是距离走动校正后的结果。校正结果如图3所示。

s₁(τ,t)表达式还可写成：

其中，R₀为合成孔径中心时刻SAR平台与成像点目标的斜距。

步骤S3具体为：

在经过距离校正后的回波数据s₁(τ,t)中，取出在合成孔径时间内信噪比最大的那一个距离门的方位向信号，记为s_a0(t)。对其进行去包络操作，去包络后信号记为s_a1(t)，过程如下式所示：

其中，||*||代表求取信号的绝对值。

s_a1(t)信号波形如图4所示。

步骤S4局部去噪，具体为：

对经过去包络操作后的方位向信号s_a1(t)进行局部去噪操作。取出信号s_a1(t)频率变化较慢的区域，记为s_{a0_sub}(t)。对取出的局部信号s_{a0_sub}(t)进行FFT(快速傅里叶变换)变换到频域，然后在频域与常规的低通滤波器相乘完成滤波，然后通过IFFT(快速傅里叶逆变换)将滤波后的局部信号变换为时域，记为s_{a1_sub}(t)。最后将s_{a1_sub}(t)拼接到原信号取出位置，完成拼接后的信号记为s_a2(t)。

步骤S5多普勒质心粗估计，具体为：

S51、根据步骤S2得到的初估的多普勒质心为

且已验证估计最大误差不超过Λ＝0.72Hz。将迭代次数记为k，设置初始迭代次数为1，搜索区间设置为：[a(k),b(k)]，a(k)表示第k次迭代的区间下限，b(k)表示第k次迭代的区间上限。根据

设置初始搜索区间为

设置精度为△f_dc0＝0.1Hz。当搜索区间大小满足以下条件时跳出迭代：

b(k)-a(k)<0.1Hz

S52、根据下式计算多普勒质心估计值的试探点λ(k)和μ(k)：

λ(k)＝a(k)+0.382(b(k)-a(k))，

μ(k)＝a(k)+0.618(b(k)-a(k))

S53、利用多普勒质心试探点λ(k)和μ(k)，分别对信号s_a2(t)进行相位补偿操作，补偿后的信号记为：

s_a2λ(t)＝s_a2(t)·exp(-j2πλ(k)t)

s_a2μ(t)＝s_a2(t)·exp(-j2πμ(k)t)

S54、s_a2λ(t)和s_a2μ(t)各自对t求取一阶导数，记为：

S55、根据下式计算得到相位补偿操作评价指标：

其中，|*|代表求取绝对值，

*代表在[a-b]范围进行积分，t₀代表合成孔径中心时刻，w代表求和门限；

S56、更新搜索区间和迭代次数；若Z_λ>Z_μ，则执行a(k+1)＝λ(k)，b(k+1)＝b(k)，k＝k+1；否则执行a(k+1)＝a(k)，b(k+1)＝μ(k)，k＝k+1；

S57、当更新后的区间满足以下式时，则终止迭代，转至步骤S58；否则转至步骤S52；

b(k)-a(k)<△f_dc1；

其中，△f_dc1为设置的迭代精度；

S58、求多普勒质心粗估计的结果；迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a(k),b(k)]，按照下式求取多普勒质心的粗估计结果，记为f_dc1：

粗估计迭代求解结果如图5所示。

迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a(k),b(k)]＝[719.280,719.371]Hz，按照以下操作求取多普勒质心的粗估计结果，记为f_dc1：

步骤S6多普勒质心精估计，具体为：

首先对方位向信号s_a2(t)进行十倍的插值处理，记为s_a3(t)。设置初始搜索区间和跳出迭代条件：经过步骤S5的处理，得到多普勒质心的粗估计结果为f_dc1＝719.3255Hz，且粗估计阶段的迭代跳出条件为△f_dc1＝0.1Hz；

设置精估的迭代次数记为k′，初始化迭代次数为：k′＝1。根据f_dc1＝719.3255Hz设置初始搜索区间为[a′(1),b′(1)]＝[719.2255,719.4255]Hz。

设置迭代精度为△f_dc2＝0.01Hz。当搜索区间大小满足以下条件时跳出迭代：

b′(k′)-a′(k′)<0.01Hz

具体迭代过程参考步骤S5，精估计迭代求解结果如附图6所示。

迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a(k),b(k)]＝[719.2500,719.2598]Hz，按照以下操作求取多普勒质心的精估计结果，记为f_dc2：

最后本算法求解的多普勒质心值为：f_dc＝719.2549Hz，仿真的多普勒质心真实值为f_dc＝719.2685Hz，可求出本申请方法的估计误差为0.0136Hz。结果表明，本申请方法精度远高于基于徙动轨迹和传统的基于相位域的多普勒质心估计方法，且粗细两步求解有效的提高了运算速度。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，其特征在于，包括：

S1、对获取的斜前视SAR对点目标成像的二维回波数据进行距离向脉冲压缩，得到经距离向脉冲压缩后的回波信号；

S2、对步骤S1得到的回波信号进行距离走动校正；步骤S2具体包括：

S21、采用基于徙动轨迹的估计方法得到初估的多普勒质心

S22、将步骤S1得到的回波信号s₀(τ,t)通过快速傅里叶变换到距离频域；

其中，t代表方位向慢时间，τ代表距离向快时间；

S23、将步骤S22得到的距离频域回波信号s₀(f_r,t)，乘以根据步骤S21的

得到的距离走动校正相位；

其中，f_r为距离向频率；

S24、对步骤S23得到的回波信号采用快速傅里叶逆变换到时域，得到距离走动校正后的回波信号；

S3、对步骤S2得到的回波信号在合成孔径时间内信噪比最大的那一个距离门的方位向信号进行去包络处理，得到去包络后的回波信号；

S4、对步骤S3得到的去包络操作后的方位向信号进行局部去噪处理；步骤S4具体为：

S41、取出步骤S3得到的信号s_a1(t)频率变化较慢的区域，记为s_{a0_sub}(t)；

S42、对s_{a0_sub}(t)进行快速傅里叶变换到频域，然后在频域进行滤波处理；

S43、将步骤S42得到的回波信号通过快速傅里叶逆变换到时域，记为s_{a1_sub}(t)；

S44、将步骤S43得到的s_{a1_sub}(t)拼到步骤S41中s_{a0_sub}(t)的原始取出位置，得到局部去噪后的信号，记为s_a2(t)；

S5、对经步骤S4处理的回波信号进行多普勒质心粗估计；步骤S5具体包括：

S51、设置迭代次数记k的初始取值为1；搜索区间设置为：[a(k),b(k)]，a(k)表示第k次迭代的区间下限，b(k)表示第k次迭代的区间上限；采用步骤S21中估计的多普勒质心

设置初始搜索区间为

S52、根据下式计算多普勒质心估计值的试探点λ(k)和μ(k)：

λ(k)＝a(k)+0.382(b(k)-a(k))，

μ(k)＝a(k)+0.618(b(k)-a(k))

S53、利用多普勒质心试探点λ(k)和μ(k)，分别对信号s_a2(t)进行相位补偿操作，补偿后的信号记为：

s_a2λ(t)＝s_a2(t)·exp(-j2πλ(k)t)

s_a2μ(t)＝s_a2(t)·exp(-j2πμ(k)t)

S54、s_a2λ(t)和s_a2μ(t)各自对t求取一阶导数，记为：

S55、根据下式计算得到相位补偿操作评价指标：

其中，|*|代表求取绝对值，

代表在[a-b]范围进行积分，t₀代表合成孔径中心时刻，w代表求和门限；

S56、更新搜索区间和迭代次数；若Z_λ>Z_μ，则执行a(k+1)＝λ(k)，b(k+1)＝b(k)，k＝k+1；否则执行a(k+1)＝a(k)，b(k+1)＝μ(k)，k＝k+1；

S57、当更新后的区间满足以下式时，则终止迭代，转至步骤S58；否则转至步骤S52；

b(k)-a(k)<△f_dc1；

其中，△f_dc1为设置的迭代精度；

S58、求多普勒质心粗估计的结果；迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a(k),b(k)]，按照下式求取多普勒质心的粗估计结果，记为f_dc1：

S6、根据步骤S5得到的多普勒质心粗估计结果，进行多普勒质心精估计；步骤S6具体包括：

S61、对方位向信号s_a2(t)进行十倍的插值处理，记为s_a3(t)；

S62、根据步骤S5得到的多普勒质心粗估计，设置初始搜索区间为[a′(1),b′(1)]＝[f_dc1-△f_dc1,f_dc1+△f_dc1]；初始化迭代次数为：k′＝1；

S63、根据下式计算多普勒质心估计值的试探点λ′(k′)和μ′(k′)：

λ′(k′)＝a′(k′)+0.382(b′(k′)-a′(k′))

μ′(k′)＝a′(k′)+0.618(b′(k′)-a′(k′))

S64、利用获得的多普勒质心试探点λ′(k′)和μ′(k′)分别对信号s_a3(t)进行相位补偿操作，补偿后的信号记为：

s_a3λ(t)＝s_a3(t)·exp(-j2πλ′(k′)t)

s_a3μ(t)＝s_a3(t)·exp(-j2πμ′(k′)t)

S65、分别对信号s_a3λ(t)和s_a3μ(t)对t求取一阶导数，记为：

S66、分别对信号关于t的一阶导数F_λ′(t)和F_μ′(t)进行如下操作，得到相位补偿操作评价指标，记为：

其中，|*|代表求取绝对值，

代表在[a-b]范围进行积分，t₀代表合成孔径中心时刻，w代表求和门限；

S67、更新搜索区间和迭代次数；若Z_λ′>Z_μ′，则执行a′(k′+1)＝λ′(k′)，b′(k′+1)＝b′(k′)，k′＝k′+1；否则执行a′(k′+1)＝a′(k′)，b′(k′+1)＝μ′(k′)，k′＝k′+1；

S68、判断是否迭代终止：当更新后的区间满足下式时，则终止迭代，转至步骤S69；否则跳转到步骤S63：

b′(k′)-a′(k′)<△f_dc2；

其中，△f_dc2为设置的迭代精度；

S69、求多普勒质心精估计的结果：迭代终止后，搜索区间被缩小至：[a′(k′),b′(k′)]，按照下式求取多普勒质心的精估计结果，记为f_dc2：

2.根据权利要求1所述的基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，其特征在于，步骤S1得到的脉冲压缩后的回波信号s₀(τ,t)表达式为：

其中，w_a(t)为方位向时域包络，R(t)是SAR平台与点目标的瞬时斜距，t代表方位向慢时间，τ代表距离向快时间，K_r为信号调频率，λ为发射信号波长，c为光速，j是虚数单位。

3.根据权利要求2所述的基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，其特征在于，步骤S24得到的距离走动校正后的回波信号s₁(τ,t)表达式为：

其中，IFFT表示快速傅里叶逆变换，c为光速。

4.根据权利要求1所述的基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：在经过距离校正后的回波信号s₁(τ,t)中，取出在合成孔径时间内信噪比最大的一个距离门的方位向信号，记为s_a0(t)；通过下式进行去包络操作，去包络后信号记为s_a1(t)；

其中，||*||代表求取信号的绝对值。

5.根据权利要求4所述的基于相位中心点追踪的斜前视SAR多普勒质心估计方法，其特征在于，步骤S43所述s_{a1_sub}(t)表达式为：

s_{a1_sub}(t)＝IFFT(FFT(s_{a0_sub}(t))H(jw))

其中，FFT表示快速傅里叶变换，H(jw)表示低通滤波器。

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